WOL學(xué)校PCR實驗室工程

什么叫PCR實驗室工程

PCR實驗室又叫基因擴(kuò)增實驗室。PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)的簡稱。是一種分子生物學(xué)技術(shù)，用于放大特定的DNA片段，可看作生物體外的特殊DNA復(fù)制。通過DNA基因追蹤系統(tǒng)，能迅速掌握患者體內(nèi)的病毒含量，其精確度高達(dá)納米級別，精確檢測乙肝病毒在患者體內(nèi)存在的數(shù)量、是否復(fù)制、是否傳染、傳染性有多強(qiáng)、是否必要服藥、肝功能有否異常改變能及時判斷病人使用哪類抗病毒藥物、判斷藥物療效如何、給臨床治療提供了可靠的檢驗依據(jù)。

PCR實驗室工程建立的條件

1、必須擁有標(biāo)準(zhǔn)的的PCR熒光實驗室;

實時熒光定量PCR技術(shù)于1996年由美國Applied Biosystems公司推出

由于該技術(shù)不僅實現(xiàn)了PCR從定性到定量的飛躍，而且與常規(guī)PCR相比，它

有特異性更強(qiáng)、有效解決PCR污染問題、自動化程度高等特點，目前已得到廣

泛應(yīng)用。本文試就其定量原理、方法及參照問題作一介紹

2、檢測設(shè)備必須符合標(biāo)準(zhǔn)PCR熒光實驗室設(shè)置要求;

熒光定量PCR儀+實時熒光定量試劑+通用電腦+自動分析軟件，構(gòu)成PCR-DNA/RNA實時熒光定量檢測系統(tǒng)。

3、必須通過臨床檢驗中心的驗收和認(rèn)證;4、檢測人員必須通過臨檢中心業(yè)務(wù)培訓(xùn)并取得合格證書;

PCR實驗室內(nèi)工作人員必須參加由衛(wèi)生部或各省臨床檢驗中心舉辦的臨床基因擴(kuò)增培訓(xùn)班，并持證上崗。PCR實驗室通過驗收，實驗室至少必須應(yīng)有兩個以上持有“臨床基因檢測上崗證”。PCR實驗室必須建立嚴(yán)格的實驗室管理制度、建立標(biāo)準(zhǔn)化操作程序（SOP）、建立系列質(zhì)量管理文件等，確保實驗室日常運行符合衛(wèi)生部的要求，確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確、確保實驗室衛(wèi)生安全，確保實驗室穩(wěn)定運行。

  PCR實驗室工程建立方法

1、建立樣品準(zhǔn)備區(qū)

這個區(qū)域?qū)ｉT用作樣品的準(zhǔn)備，在制備和操作用于核酸提取的試劑時應(yīng)該采取預(yù)防措施：⑴PCR產(chǎn)物和帶有要擴(kuò)增序列的DNA克隆不能在這個房間操作。⑵組織培養(yǎng)物、組織標(biāo)本和血清樣品都帶進(jìn)樣品準(zhǔn)備間處理，以根據(jù)應(yīng)用的需要提取DNA或RNA。⑶用于樣品處理的工具不能被用作普通分子克隆的工具，也不能用作操作靶序列。⑷DNA樣品應(yīng)該用有專門的防護(hù)或正壓活塞式移液管操作，以防止在吸取樣品時有氣溶膠遺留。⑸大體積樣品應(yīng)該用單獨包裝的無菌一次性移液管吸取。⑹管子打開前都要簡短離心以減少氣溶膠的產(chǎn)生，而且管子不能用力崩開，這樣會產(chǎn)生氣溶膠。⑺任何時候都應(yīng)該穿實驗服和帶手套，手套要經(jīng)常更換，尤其在抽提過程中每一步之間都要更換。實驗服要專門用于樣品準(zhǔn)備間，經(jīng)常清洗。

2、樣品準(zhǔn)備和RNA-PCR RNA-PCR的額外步驟需要額外的樣品操作，這樣增加了樣品之間污染的機(jī)會。為了避免這一問題，反轉(zhuǎn)錄一步可以在樣品準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)行。在RNA-PCR中應(yīng)用UNG以防止污染的方法也有報道。

3、建立前PCR區(qū)。

該去專門用于準(zhǔn)備各種反應(yīng)，這個區(qū)域必須保持干凈，而且沒有來自克隆和樣品準(zhǔn)備的污染。前PCR區(qū)必須要有試劑和準(zhǔn)備，特別是專門用于前PCR區(qū)的正壓活塞式移液管。

4、PCR實驗室試劑的操作。

⑴所用的所有溶液都應(yīng)該沒有核酸和（或）核酸酶（DNase和RNase）污染。⑵所有PCR試劑中使用的水都應(yīng)該是高質(zhì)量的－新鮮蒸餾的去離子水，用0.22μm過濾的，并且是高壓自凈。⑶在20℃到25℃貯存的試劑建議加點像疊氮鈉一類的抗微生物劑，在擴(kuò)增試劑或樣品制備試劑中加入0.025%的疊氮鈉不抑制擴(kuò)增反應(yīng)。⑷所用試劑都應(yīng)該以大體積配制，實驗一下看試劑是否滿意，然后分裝成僅夠一次使用的量進(jìn)行貯存。⑸所有試劑和樣品準(zhǔn)備過程中都要使用一次性自凈的瓶子和管子。⑹新配制的試劑在用于準(zhǔn)備新的標(biāo)本之前應(yīng)該加以檢驗。⑺樣品準(zhǔn)備和前PCR區(qū)所使用的移液管在不使用時都應(yīng)該小心保存。

5、在前PCR區(qū)建立PCR混合物。

⑴可以把即刻可用的“主混合物”溶液配好、分裝并保存在-20℃或4℃，在實驗室只涉及到擴(kuò)增一種或少數(shù)幾種特異序列時這樣做很有用。⑵如果你的實驗室使用多套引物，以致于配制包括所有試劑的單一反應(yīng)混合物不夠經(jīng)濟(jì)，可以考慮分裝保存夠一天的PCR成分。⑶作為一個規(guī)則，應(yīng)該保存一套陰性、弱陽性和強(qiáng)陽性對照樣品來分析樣品配制和PCR前過程的效率和潔凈程度。而且，你也希望通過使用一個已知的弱陽性樣品來驗證你的樣品緩沖液以證明里面不含擴(kuò)增抑制物。⑷陰性樣品要與每組樣品同時做，以分析是否存在樣品與樣品之間的污染以及是否存在PCR產(chǎn)物的污染，陰性對照應(yīng)該包括核酸以外的所有試劑。⑸當(dāng)做陽性對照時，有兩個理由決定了應(yīng)該使用zui少數(shù)量的核酸。⑹由于必須有對照反應(yīng)，對照模板的特點應(yīng)該予以考慮。

6、控制污染的方法。

已設(shè)計出很有力的酶學(xué)方法用來消除一種形式的污染—使用UNG，這一技術(shù)能有效地消除由PCR產(chǎn)物引起的污染。另一種控制污染的方法是使用紫外線，這種方法不能*消除污染問題，但可以將污染降低幾個數(shù)量級。

7、后PCR區(qū)PCR完成以后，需要分析樣品并解釋數(shù)據(jù)，應(yīng)該留出一個專門用于反應(yīng)后處理樣品的地方。后PCR活動中使用的所用試劑、一次性耗材和儀器都必須是專門用于這一目的，決不能把實驗室這一區(qū)域的試劑或儀器用于任何前PCR活動。

PCR實驗室工程的設(shè)計說明

PCR實驗室分為四個區(qū)域，進(jìn)入各工作區(qū)域必須嚴(yán)格按照單一方向進(jìn)行，不同的工作區(qū)域使用不同的工作服（例如不同的顏色）。工作人員離開各工作區(qū)域時，不得將工作服帶出，四區(qū)域分別為：

1.試劑配制區(qū)n

2.樣品處理區(qū)n

3.核酸擴(kuò)增區(qū)n

4.產(chǎn)物分析區(qū)n

如使用全自動分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并,三四區(qū)可合并為擴(kuò)增產(chǎn)物分析。

各區(qū)的功能是：

1.1.1 試劑準(zhǔn)備區(qū)：擴(kuò)增試劑的配制、分裝和保存。

1.1.2 樣品處理區(qū)：樣品登記、分裝；核酸提取、保存和加樣。

1.1.3 擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)：擴(kuò)增產(chǎn)物的測定、結(jié)果分析、登記及報告。

1.2 擴(kuò)增前區(qū)與擴(kuò)增后區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開，須使用不同的房間，兩區(qū)之間有一定的間隔。

1.3 使用商品化試劑盒可在樣品處理區(qū)進(jìn)行少量試劑配制。

1.4 在滿足下列操作和清潔處理要求的前提下樣品處理區(qū)和試劑準(zhǔn)備區(qū)可設(shè)在同一房間內(nèi)：

1.4.1 在生物安全柜內(nèi)操作。

1.4.2 每個實驗人員、實驗組分別使用各自的試劑及耗材。

1.4.3 盛放污染材料的器皿密封并一次性使用。

1.4.4 用有效的方法對操作區(qū)域和共享器具在實驗前后進(jìn)行清潔及消毒。

設(shè)計要求：

PCR實驗室可以是分散形式，也可以是組合形式,現(xiàn)要主要是以組合形式為主流。完成一組PCR實驗，通常應(yīng)經(jīng)過試劑配制、樣品處理、核酸擴(kuò)增及產(chǎn)物分析四個實驗過程，若實驗工藝需要，還應(yīng)增加樣品粉碎過程。

一、分散形式PCR實驗室

所謂分散形式PCR實驗室，是指完成上述實驗過程的實驗用房彼此相距較遠(yuǎn)，呈分散布置形式。對于這種布置形式的PCR實驗室，由于各個實驗之間不易相互干擾，因此無需特殊條件要求。

二、組合形式PCR實驗室

所謂組合形式PCR實驗室, 是指完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置，組成獨立實驗區(qū)域。

怎么避免PCR實驗室工程污染

1.工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分

(1)各個實驗區(qū)域設(shè)置合理;

(2)各個實驗區(qū)域要有明顯的標(biāo)記(如醒目的門牌或不同的地面顏色等)，以避免各個不同實驗區(qū)域設(shè)備物品、試劑等發(fā)生混淆。

2.合理的系統(tǒng)設(shè)置

(1)合理的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，盡量采用全送全排的空調(diào)系統(tǒng);

(2)嚴(yán)格的氣流壓力控制，保證不同的實驗區(qū)內(nèi)不同的壓力要求。

3.規(guī)范的操作

(1)擴(kuò)增檢驗實驗室的技術(shù)人員必須進(jìn)行上崗培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格后才能從事臨床基因擴(kuò)增檢驗的工作;

(2)在實驗操作過程中，操作者必須戴手套，并經(jīng)常更換。此外，操作中使用一次性帽子也是一個有效地防止污染的措施;

(3)清潔工作及時、正確。實驗工作結(jié)束后，必須立即對本區(qū)進(jìn)行清潔。除常規(guī)的消毒液體對表面進(jìn)行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對一些實驗設(shè)備還應(yīng)進(jìn)行高壓消毒處理。

4.嚴(yán)格的管理

(1)嚴(yán)格控制進(jìn)出實驗室的人員。與實驗無關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實驗室，有條件的情況下要設(shè)置獨立的通道和進(jìn)出整個實驗區(qū)的門;

(2)盡量減少在實驗區(qū)內(nèi)不必要的走動以減少交叉污染的可能性。

(3)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是zui主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來源，廢液不能在實驗室中傾倒，必須經(jīng)消毒液浸泡消毒后在遠(yuǎn)離實驗室的地方棄掉，用過的吸頭等一次性材料也應(yīng)經(jīng)消毒液浸泡消毒后統(tǒng)一處理，如焚燒等;

(4)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)可能會用到某些可致基因突變和有毒物質(zhì)，應(yīng)特別注意實驗人員的安全防護(hù)。

5.完備的實驗室配套設(shè)施

完備的實驗室配套設(shè)施是保證實驗工作的必要條件，應(yīng)根據(jù)各個實驗室實驗內(nèi)容的不同配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺、離心機(jī)、加樣器等。

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